Семенов М. Е.
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН
634021, Россия, Томск, пр. Академический 2/1
В работе рассматриваются подходы анализа сложных структур на основе системы мониторинга данных, с целью дальнейшего использования метода подвижных клеточных автоматов для предсказания жизнестойкости конструкций, выявления скрытых тенденций, построения стратегий развития, поиска новых решений.
The work explores the method of complex structures analysis on the basis of data of monitoring system. The purpose of the research is the use of a Method of Movable Cellular Automata for prediction of the construction endurance, revealing of the latent tendencies, construction of strategy of development and search of the new decisions.
Большинство компьютерных методов исследования разрушения тех или иных структур ориентировано, как правило, на моделирование поведения систем, исходя из их "базовых" состояний. Учет наличия локальных, уже сформировавшихся, концентраторов напряжений, а также возникших повреждений представляется необходимым, прежде всего для прогнозирования дальнейшей прочности и надежности конструкций и сооружений. С этой точки зрения весьма важной является любая информация об истории поведения сложной структуры в процессе динамических нагрузок и навязанных деформаций.
Одним из вычислительных методов, применимых к решению данного класса задач, является метод подвижных клеточных автоматов - метод МСА. Способность метода МСА описывать формирование и эволюцию повреждений делает его перспективным для создания экспертных систем для динамического мониторинга данных, ориентированных на оценку прочности, надежности сложной структуры и ее частей. С этой точки зрения можно выделить следующие задачи, решаемые экспертной системой:
Задача слежения (наблюдение за изменениями свойств структуры и сравнение их с заданными);
Динамическая оценка воздействия внешней среды на структуру;
Информационное обеспечение принятия и прогнозирование решений.
В последние годы ведутся работы по созданию приборов, которые позволяют снимать измерения нагрузки без ущерба для структуры. Принцип действия систем мониторинга данных основан на возбуждении электромагнитной эмиссии в области дефектов. Это позволяет использовать МСА-метод для предсказания слабых мест материалов на ранних стадиях разрушений, а также долговечности структуры в целом. Наряду с переносными приборами для мониторинга можно использовать стационарные приборы контроля, которые устанавливаются в наиболее важные узлы структуры.
Важным преимуществом диагностики на основе электромагнитного метода является бесконтактная регистрация сигналов, что значительно упрощает и удешевляет его применение.
